污水流量監(jiān)測中流量計該如(rú)何選擇

摘 要：由于(yu)污水具有流量變(biàn)化大、含有雜質、具(jù)有導電☔性和🌐腐🚶蝕(shi)✉️性的特點，導緻其(qi)流量計的選擇比(bǐ)較複雜。從被測對(duì)象、流量計性能、安(ān)裝條件、使用環境(jìng)✂️、經濟成本等方面(mian)，對電磁流量計、超(chao)聲波流量計、V錐流(liú)量計進行了對比(bi)分析，爲污水流量(liang)監測過程中🌈流量(liang)計的合理選用提(ti)供參考。關鍵字☎️：污(wu)水 流量監測 電磁(ci)流量❤️計🙇‍♀️ 超聲波流(liu)量計 V錐流量計
        流(liú)量計是少數幾種(zhong)使用比制造困難(nán)的儀器儀表之一(yī)，主要是因爲流量(liàng)計種類繁多，各有(yǒu)特點，加上🏃‍♀️被測對(dui)象🆚又是污水，特别(bie)是未經處理的污(wū)水，不但具有強腐(fu)蝕性，而且還含有(you)大📧量的雜質，具有(you)一定的導電性，同(tong)時選型又涉及許(xu)多技術問題和經(jīng)濟因素。因此，要做(zuo)到技術上可行，經(jing)濟上合理，必須對(duì)各流量計的性📐能(neng)特點和工作♌原理(li)有所了解，才能保(bǎo)證流量計的選型(xíng)更加❌合理。本文通(tong)過幾種常用流量(liang)計的介紹，根據實(shí)際的應用情況，說(shuō)明污水流量監測(ce)過程中如何合☁️理(lǐ)選用不同的流量(liàng)計。

  1 流量監測中幾(ji)種常用的流量計(jì)
   1.1 電磁流量計        電磁(cí)流量計是根據法(fa)拉第電磁感應定(ding)律👣制成的一種測(cè)量導電液體體積(jī)流量的儀表。由于(yú)其*的優點，目前被(bei)廣泛地應用于酸(suan)、堿、鹽等腐👄蝕性介(jiè)質，易燃易爆介質(zhì)，污水⭕處理以及化(hua)工、醫藥、食品等工(gong)業中的漿液流量(liàng)的測量，并形🏃‍♂️成了(le)*的應用領域。
  1.2 超聲(shēng)波流量計        超聲波(bo)流量計是通過檢(jiǎn)測流體流動對超(chāo)聲束（或超聲脈沖(chong)）的作用以測量流(liu)量的儀✔️表。超聲波(bō)流量計的測量方(fang)法很多，有時間差(chà)法、頻👅率差法、相位(wèi)差法、多普勒法。時(shí)間差法、多普勒法(fa)是應用zui多的測量(liàng)原理。
        超聲波流量(liang)計和電磁流量計(ji)一樣，因儀表流通(tōng)通道未設置任💚何(he)阻礙件，均屬*流量(liang)計，适用于解決流(liú)量測量困👈難的問(wèn)題，特别在大口徑(jing)流量測量方面有(you)較突出的優點，近(jin)年來它是🈲發展迅(xun)速的流量計類型(xíng)之一。
        超聲波流量(liang)計的特點是可做(zuò)非接觸式測量，爲(wèi)無流動阻撓測㊙️量(liang)，無壓力損失，可測(ce)量非導電性液體(ti)，對無阻撓測量的(de)電磁流❤️量計是一(yi)種補充。時差法超(chāo)聲波流量計🏃是目(mù)前應用zui廣泛的。随(sui)着CPU、信号處理💋技術(shu)的發展，測量的準(zhun)确度和可靠性有(you)了很大的🤞提高。尤(yóu)其是時間測量技(jì)術的發展，時差分(fèn)辨力提高了，解決(jue)了小口徑、低流速(sù)測量難的問題。應(yīng)用領域也從淨水(shuǐ)擴展到循環🙇‍♀️水、污(wu)水、重油、原油、成品(pǐn)油以及空氣、天然(ran)氣等多種介質。但(dan)有較多氣泡或懸(xuán)浮物的液體會阻(zu)礙聲脈沖的🐉正常(chang)傳播，導緻不能正(zhèng)常測量，所以超聲(sheng)波流量計更适于(yú)測量純淨液體。
        多(duō)普勒法超聲波流(liú)量計一般要求流(liú)體内有足夠大的(de)散射體🥰存在，而且(qiě)還得是連續的。通(tong)常情況下，散射體(ti)的🌈速度與流體的(de)速度有明顯的滑(hua)差，要求🌈流體流動(dòng)的速度必須😘比粒(lì)子産生沉🤩澱的臨(lin)界速度大很多💯，另(lìng)外測得的速度隻(zhi)🏒是散射體相遇點(dian)的✊速度值，因此，測(cè)量的速度值對流(liú)速分布和流态有(you)✉️很大的依賴性，也(yě)就是說直管段的(de)長度要求很長🔞，需(xū)在20倍管徑以上🌈。所(suǒ)以，多普勒法超聲(sheng)波流量計的應用(yong)有一定的局限🈚性(xing)，較多應用于生活(huó)污水、工業廢水、啤(pí)酒飲料等介質的(de)測量，通常不适用(yòng)于非常🍉清潔的流(liu)體測量。
  1.3 V錐流量計(jì)        V錐流量計是一種(zhong)新穎的差壓式流(liu)量計，利用一🚶個V形(xing)♍錐體在流場中産(chǎn)生的節流效應來(lái)測量流量，如🚶‍♀️果流(liú)體通過一個節流(liu)元件時，流速會加(jia)快，從而會使動✨能(neng)增加，而被加速處(chù)流體的靜壓力🈲反(fǎn)而會被降低。壓降(jiàng)的大小與流體的(de)流👣速具有一定的(de)函數關系，在其它(tā)條件不變的情況(kuàng)下，壓降會随流速(su)的增加而增加，随(suí)流速的減小而減(jiǎn)小。
        V錐體流量計和(he)其它節流式流量(liang)計不同，它改變了(le)節流的布局，使它(ta)從中心孔節流變(bian)成環狀節流，V錐流(liú)量計是😘集差😍壓式(shi)♊流量計之精華的(de)結晶，它的節流緣(yuán)是⭐鈍角，流動時形(xíng)成邊界層，使流體(ti)離開了節流緣。邊(bian)界層效應使✨肮髒(zang)流體不能磨損節(jiē)流緣，其🔆β值（等效直(zhi)徑比）長期不變，是(shi)一種接近理想狀(zhuang)态的節流裝置，具(jù)有長期的穩定性(xing)。适用于各種氣♊體(ti)和液體、煤氣、各種(zhǒng)髒污氣體介質、直(zhi)管❓段不足的場所(suǒ)和對精度要求高(gāo)的地方。由于經濟(jì)成本和該儀表還(hái)沒有标準或國家(jiā)标🏃‍♂️準，因此，還沒有(yǒu)得到大力的推廣(guang)和應用。
2 流量計的(de)選型設計        在進行(háng)流量計的選型設(she)計之🏒前，我🈲們應該(gai)首先明确被測對(dui)象，然後再綜合考(kǎo)慮🔅儀表性能、安裝(zhuang)條件、環境⭐條件和(hé)經濟因素這幾方(fāng)面因素。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測對象就(jiu)是工業廢水，工業(yè)廢水含有大量的(de)雜質，有一定的導(dao)電性和腐蝕性。那(na)麽👄哪一種更适合(hé)這類水質的測量(liàng)呢？電磁流量計适(shì)合測量導電液體(tǐ)（電導率≥5μS/cm）的流🏃🏻量，應(yīng)根💋據被測介質物(wù)性、管道🥰材質，合理(lǐ)選擇電極形式、電(dian)極材質、襯裏⭕材質(zhì)、接地方式、防護等(deng)級。
        超聲波流量計(jì)對被測介質要求(qiú)十分苛刻，像多普(pu)勒法超聲波流量(liang)計隻能正常測量(liang)雜質含量相對穩(wěn)定的流體，而時間(jiān)差法流量計主要(yao)用來測量潔♌淨的(de)流🌐體。
        V錐流量計适(shi)用于髒污的流體(tǐ)測量，但前提條件(jiàn)是雷諾數應滿足(zu)要求。當雷諾數無(wu)限制地下降時，V錐(zhuī)流量💚計的😍流出系(xì)數⁉️随着雷諾數的(de)減小而減小，其不(bú)确定度将增加。在(zài)高🈲壓的場合，V錐流(liú)量計使用有局限(xiàn)性，因爲錐體負✏️壓(yā)管的結構在承受(shòu)高壓的情況下會(hui)發生脫落，導緻事(shi)故的發生，選型應(ying)注意。
2.2 流量計性能(néng)方面
        在選用某種(zhong)流量計時，首先應(yīng)綜合考慮該種流(liú)量☔計的精度、重複(fú)性、線性度、量程比(bǐ)、壓力損失、輸出信(xin)🔞号特性、響應時間(jiān)、不✂️可測性等因素(su)。
        電磁流量計的傳(chuán)感器結構簡單，測(ce)量管内沒有任何(hé)👣阻🌈礙✔️介質流動的(de)節流部件，所以不(bú)會引起任何附加(jiā)的壓🏃力損💜失，是流(liu)量計中耗能zui低的(de)流量儀表之一。電(dian)磁流量🌂計的量🌍程(cheng)範圍極寬，并且在(zài)測量過程中不受(shòu)被測介質的溫度(dù)、粘度、一定範圍内(nei)電導率的影響，反(fan)⛹🏻‍♀️應靈敏，可提供選(xuan)擇的口徑範圍極(ji)寬，從幾mm到3m都可以(yǐ)滿足，選擇電磁口(kou)徑時應保證zui小流(liú)⭐量工況下被測介(jie)質流速不小于0.5m/s。
        超(chao)聲波流量計是一(yī)種非接觸式的測(ce)量儀表，沒有機械(xie)傳動部件，通道内(nèi)也沒有阻礙件，無(wú)壓力損失，能量🙇🏻損(sun)失小，測🌏量精度不(bú)高。V錐流量計是一(yi)種具有*性能的新(xīn)型流量計，具有高(gāo)精度、高穩定性，量(liang)程比較寬，而且重(zhòng)複性好（≤0.1%），準确度高(gāo)⁉️（≤0.5%）。因爲它是靠節流(liu)效應來測量壓差(cha)的，所以有一定壓(ya)損。
  2.3 安裝條件方面(mian)      許多流量計在運(yùn)行過程中存在問(wèn)題，大部分是由于(yu)安裝出現了問題(ti)。
        電磁流量計水平(píng)、垂直（下進上出）、傾(qīng)斜（底進頂出）安裝(zhuang)都可以，但📧要求前(qian)、後需有直管段，一(yi)般的要求是前直(zhi)管段大于等于5D，後(hou)直管段大于等于(yú)3D。電磁流量👈計安裝(zhuang)📐時應保⛹🏻‍♀️證滿管流(liu)，不能安裝在管道(dao)zui高點。儀💋表井内安(an)裝的電磁流量計(ji)傳感器防護等級(jí)應爲IP68。
        超聲波流量(liang)計的安裝對前、後(hou)直管段的要求比(bi)較☁️高，安裝位置至(zhi)少要有15D的直管段(duàn)長度，不能受振動(dòng)的影響，否則測量(liàng)不。
        V錐流量計的安(ān)裝使用非常方便(bian)，安裝方式靈活，可(kě)選管道法蘭式、直(zhi)接焊接式、方管式(shi)，所需的直管段🌈很(hěn)短，前直管段小于(yú)或等于3D，後直管段(duan)小于或等于1D就可(ke)以滿足要求。當測(ce)💋量髒污⚽介質時，應(yīng)合理選擇V錐流量(liang)計取壓方式，避免(mian)測量管線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環境方面(miàn)主要是考慮周圍(wei)溫度、濕度、安全因(yīn)素、信号調節及變(biàn)送、壓力、大氣及電(diàn)子幹擾等對流量(liàng)計⛱️性能穩定方面(mian)的影響。安裝時都(dōu)應盡量避開大電(diàn)機、大變壓器等，以(yi)防引入電磁幹擾(rao)。
        電磁流量計的環(huan)境溫度一般在－30～80 ℃ ，對相對濕度的(de)要求在5%～95%之間，大氣(qi)壓力爲86～106kPa；超聲波流(liú)量計對環境⭕溫度(du)的要求爲：轉換器(qì)是－10～45 ℃ 、傳感器是(shi)－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而V錐流(liú)量計環境溫度在(zai)－25~60 ℃ 範圍内，一體(ti)型結構溫度還受(shòu)制于電子元器件(jian)，範圍要窄些，環🐉境(jing)相對濕度在10%～90%範圍(wei)内。
2.5 經濟成本方面(miàn)
        流量計的選擇要(yào)在初期投資和長(zhǎng)期可靠運行之間(jian)綜合考慮，例如購(gòu)買費用、安裝費用(yòng)、操作費用、維護費(fèi)用、校驗費用、流量(liàng)計壽命、備件及消(xiao)費品、可靠性方面(miàn)💜等各種❄️因素都要(yao)在有效滿足工業(ye)生産可靠運行的(de)前提下，進行*的經(jīng)濟選型。
        電磁流量(liang)計目前常用的德(dé)國E＋H、科隆、日本橫河(he)等公司産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管徑爲(wei)例，價格一般在2萬(wàn)元左右，但随着被(bei)測管徑的增大和(hé)抗腐蝕性的要求(qiu)，價格也會相應增(zēng)加。而像國内比較(jiào)的北京中瑞能、上(shàng)海光華、四川川儀(yí)💚等生産的電磁流(liu)量計産品，精📐度上(shàng)也有了很大的提(ti)高，并且價格方面(mian)也有很大的優勢(shì)。
       超聲波流量計目(mu)前常用的進口品(pǐn)牌有美國麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)㊙️列㊙️、迪納聲DYNASONISERIES901系列、日(rì)本橫河、英國MICRONES，固定(dìng)式價格一般❄️在3～5萬(wàn)元之間。在國内，像(xiang)廣州怡文、開封儀(yi)表、上海肯特等所(suǒ)生産的産品在工(gōng)程應用上也很廣(guang)泛，與國外的産品(pin)在成本方面有很(hen)大的競争優勢。
       V錐(zhui)流量計中的V錐由(yóu)于用料多、加工工(gōng)藝複雜、标定📧費🐉用(yòng)高、基🌈本上依賴，使(shǐ)得其售價較高，在(zài)國内使用還不廣(guang)泛，因成本關系還(hái)不能取代其它流(liu)量計。
3 結論       由于污(wu)水具有流量變化(huà)大、含有雜質、具有(yǒu)一定的導電能力(lì)和腐蝕性的特點(diǎn)，對可靠、測量造成(chéng)了很大的🏃‍♀️困難。通(tōng)過對以💯上幾種流(liu)量計的分析、比較(jiào)，在污水流量測量(liang)過🐆程中，電磁流量(liang)計的綜合性能較(jiào)好。要🏃‍♂️想使污水流(liú)量的測量和控制(zhi)達到精度⛱️和可靠(kào)的要⚽求，必須深入(rù)了解、分析各流量(liàng)計的性能和特點(diǎn)以及被測污水水(shui)質條件，才能選擇(zé)合适型号的流量(liàng)計。